【正文】 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 ? 工作機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速 （ 1）工作機(jī)功率 1000FvPW ?=45000*（ 31） 傳動(dòng)總效率 ： η 總 =η 聯(lián) 179。 η 承 2179。 = （ 32） 其中：聯(lián)軸器效率η = 齒輪嚙合效率η 錐 = 柱 =（齒輪精度為 7級(jí)） 滾動(dòng)軸承效率η = 所需電動(dòng)機(jī)功率 ： ?Wr PP?=（ 33） 則選用的電動(dòng)機(jī)合適。 179。 179。 179。 179。179。P 6/n5 =179。 ???? 12 ?? 90176。 ??? 222 aa ??? +=176。 ??? )1(cos23 umaz n ? 2*230*cos13/[3*(4+1)]= 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 取 z1=30 ?? 34 uzz 4*30=120 4）重定螺旋角 ? a zzm n 2 )(a r c c o s 21 ??? = ?? ?? 2 3 02 )1 2 030(3a r c c o s 176。??? aY ??? /c o s* . 則 ?3F? 39782*******1*（ 105*3） = ?4F? 由 ]1[ 表 8330查 ?STY 2，圖 8318查 ?? 43 NTNT YY ，圖 8324查 ?XY 1，圖 8326查 ?3relTY? 1, ?4relTY? 1，圖 8325查 ?? 43 RrelTRrelT YY 。 則： ?][ F? 350*2*1*1*所以 安全 。 2） 計(jì)算危險(xiǎn)截面應(yīng)力： 截面右側(cè)彎矩 M=1250123*（ ） /= 截面上的扭矩 T= 抗彎截面系數(shù) 為 :W= =34300mm3 抗扭截面系數(shù)為 WT= =68600mm3 孫鷺：可互換截割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 34 截面上的彎曲應(yīng)力 ? b= M/W=扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力 ? = T/WT=彎曲應(yīng)力幅 : ? a=? b=彎曲平均應(yīng)力 :? m=0 扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的應(yīng)力幅與平均應(yīng)力相等，即 ? a=? m=3） 確定影響系數(shù) : 軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由 ]4[ 表（ 41）查得 ： ? B=600N/mm2, ? 1=275mm2, ? 1=140mm2 軸肩圓角處的有效應(yīng)力集中系數(shù) K? ,K? ， 根據(jù) r/d=5/80= D/d=80/70= 由 ]4[ 表（ 45）經(jīng)插值后可得： K? =, K? = 尺寸系數(shù) ????, ,根據(jù)軸截面為圓截面，查 ]4[ 圖（ 418）得 ? ? =, ?? = 表面質(zhì)量系數(shù)，根據(jù) B? =600N/mm2 和表面加工方法為精車，查 ]4[ 圖（ 419）得?? ?? ?? ，材料彎曲、扭轉(zhuǎn)的特性系數(shù) ????, ，取 ??? , ?? ?? ? = 由上面結(jié)果可得： S* 2751 ??? ? maK ??? ? ???= S** 1401 ???? ? maK ??? ? ???= S2222 * ???????? ?SS SSc = 由 ]4[ 表（ 44）的許用安全系數(shù) [S]值，可知該軸安全 . ? 減 速箱軸 Ⅲ 的設(shè)計(jì) 選擇軸的材料 :選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 (1)初步估算軸伸直徑 按 ]4[ 式（ 42）初估軸最小直徑，查 ]4[ 表 42取 A=110 P= n2=147r/min 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 43 可得： dmin=A3 nP =1103 147/ = 取 d=100mm (2)軸的結(jié)構(gòu) 圖 414 (3)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 1)輸出軸轉(zhuǎn)矩 T=6302350Nmm 下圖中從左到右的長(zhǎng)度尺寸 L1= L2= 2)求作用在直齒輪上的力 ???? 756 /2 tt FdTF 2*6974100/230=57645N 766 tan rtr FFF ???? ?=60644*tan20=20981N 3)求垂直面內(nèi)的支承反力和水平面內(nèi)的支承反力 依據(jù)力矩平衡求得： RV1 =10490N RV2 =10490N RH1 =28822N RH2 =28822N 4)作垂直面內(nèi)的彎矩圖和水平面內(nèi)的彎矩圖 孫鷺：可互換截割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 44 圖 415 5)求合成彎矩，作合成彎矩圖 M 合 = 22 VH MM ? ,其中各截面處的數(shù)值都標(biāo)在圖上 6)作轉(zhuǎn)矩圖 ?? T= T? = 7)求當(dāng)量彎矩，作當(dāng)量彎矩圖 M?c = 22 )( TM ?? 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 45 圖 416 (4)校核軸的強(qiáng)度 1)校核軸的強(qiáng)度：軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由 ]4[ 表（ 41）查 2/650 mmNB ?? ，則 ?][? ～ B? 即 58～ 65N/mm2 ,取 ][? =60N/mm2, 直徑 d=110mm。 10845=19099N 因 A2/R2=8725/24430=＜ e, 查 ]4[ 表 512 得 ： X2=1,Y2=0 由式 （ 57）： P2r=X2R2+Y2A2=124430=24430N 3) 計(jì)算軸承壽命 軸承壽命：因 P 2r ＞ P 1r ，故按 P 2r 計(jì)算，由 ]4[ 表 5 510 查得 fP=,ft=， 按 ]4[ 式（ 55） 計(jì)算 ： Lh= 310160106 ????????rPrt Pf Cfn = 3102 4 4 3 01 1 2 5 0 0 011 4 7 060 10 6 ?????? ??? ＝ 179。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 47 (1)初步估算軸伸直徑 按 ]4[ 式（ 42）初估軸最小直徑，查 ]4[ 表 42 A=110 P= n2= r/min 可得： dmin=A3 nP =1103 (2)軸的結(jié)構(gòu) 、 圖 417 (3)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 1)輸出軸轉(zhuǎn)矩 T=12102230Nmm 下圖中從左到右的長(zhǎng)度尺寸 L1=97mm L2=97mm 2)求作用在齒輪上的力 大 輪直徑 ?8md 460mm, 所以 Ft8=2T1/dm8=2*12102230/460=52618N Fr8= Ft8tan? =52618*tan20=19152N 3)求垂直面內(nèi)的支承反力和水平面內(nèi)的支 承反力 依據(jù) 力矩平衡 求得： RV1 =9576N RV2 =9576N RH1 =26309N RH2 =26309N 4)作垂直面內(nèi)的彎矩圖和水平面內(nèi)的彎矩圖 孫鷺：可互換截割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 48 圖 418 5)求合成彎矩，作合成彎矩圖 M 合 = 22 VH MM ? ,其中各截面處的數(shù)值都標(biāo)在圖上 6)作轉(zhuǎn)矩圖 ?? T= 12102230 T? = 7)求當(dāng)量彎矩，作當(dāng)量彎矩圖 M?c = 22 )( TM ?? 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 49 圖 419 (4)校核軸的強(qiáng)度 1)校核軸的強(qiáng)度：軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由 ]4[ 表（ 41）查 2/650 mmNB ?? ，則 ?][? ～ B? 即 58～ 65N/mm2 ,取 ][? =60N/mm2, 直徑 d=140mm。 ? 減 速箱軸 Ⅳ 的設(shè)計(jì) 選擇軸的材料 :選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 直徑 d=70mm 軸的計(jì)算應(yīng)力為： ??c = WMc? = 610? /*343000=?2 ][? （ 316） 該軸安全 . (5)精確校核軸的疲勞強(qiáng)度： 1）判斷危險(xiǎn)截面：錐齒輪 右 端軸肩處，該處應(yīng)力 集中最嚴(yán)重 。 極限應(yīng)力 ?limH? 1120Mpa。 端面重合度 )](120)(30[2 1)]()([2 1 4433tgtgtgtgtgtgztgtgz tattata??????????????? = 齒寬 ??? ab a? *230= 取 b=105mm 齒寬系數(shù) ??3dbd? 105/92= 孫鷺：可互換截割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 縱向重合度 ????? 3 in92s in ?? ?? ? nmb 當(dāng)量齒數(shù) ?? ?333 cos/zzv 30/= ?? ?344 cos/zzv 120/= 基圓柱螺旋角 ????? )92 ()( 33 tgar c tgtgddar c tg bb ??176。 則 ?][ F? F?? 滿足齒根彎曲強(qiáng)度。 ??? 5 5622 a rct gRha rct g ff?176。 精度等級(jí)為 7級(jí)，即 7c GB11365. (2)初步設(shè)計(jì) 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 選用直齒錐齒 輪，按接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，即： d1 ? 9653 222 1 ][)(1HRRm u KTC ????? （ 36） 齒寬系數(shù) R? 由 ]1[ 表 8385 選 R? = 載荷系數(shù) K 由 ]1[ 表 8388得 K= 額定轉(zhuǎn)矩 T=7718000 mN? 齒數(shù)比 u=n1/n2=1470/588= 許用接觸應(yīng)力 由 ]1[ 表 8388 知： ][ HH ?? ? =? 1500=1350Mpa 材料配對(duì)系數(shù) Cm由 ]1[ 表 8328 得 ?mC 1 ? d1 ? 9653 222 )( ???? ?= （ 3）幾何尺寸計(jì)算（按 ]1[ 表 8385 計(jì)算） 齒數(shù)：取 Z1 =23 則 Z2 =u179。 齒? 179。 承? =179。 承? =179。 承? =179。 承? =179。 01? =P0 179。 179。 η 承 2179。 a 表示截割厚度，是在沿工作面鉛垂面內(nèi)量取的，其最大值 應(yīng)小于 2rmax 。截割頭過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使阻力和能耗增加；截割頭長(zhǎng)度過(guò)小，隨可減小截割阻力，但會(huì)影響截割的循環(huán)速度。 （ 1） 截割頭工況參數(shù)的 選擇 ： ① 截割阻力 由 ]8[ 表 16 如下： 表 32 煤的分級(jí) Table 32 coal graduation 種類 A（ N/mm） f 軟煤 ＜ 150 ＜ 中硬煤 150300 堅(jiān)硬煤 ＞ 300 ＞ 選取 A=180N/mm 由上知： h=250mm 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 由 ]8[ 式 113 hZA? AhZ? =180*250=45000N （ 21） ② 截割速度： 1）橫切速度 它是指懸臂回轉(zhuǎn)時(shí)，截 割頭的橫向擺動(dòng)速度，其大小決定著截齒的壽命和截割頭的截割性能。為了使刀齒能磨損均勻，保持銳利的工作狀態(tài)，以便降低截割阻力，根據(jù)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)表明，截齒應(yīng)向截割頭橫擺方向偏轉(zhuǎn) 8176。之間時(shí)截割阻力最小。其條件是：螺旋頭數(shù)與毎線齒數(shù)之比為 2. 圖 32 截齒排列方式 Figure 32 pick arrangement way （ 2）截齒排列圖（圖為截割頭 1/4 的截齒排列） 孫鷺：可互換截割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 圖 33 截齒排列 Figure 33 pick arrangement 所以，截割頭的截齒為 2179。 = s 為兩相鄰截齒的中心距； d 為直徑； ? 為斷面傾斜著經(jīng)過(guò)一 ? 時(shí)的計(jì)算值。過(guò)大的間距則會(huì)在煤壁上保留棱邊，也引起截割效率減少，正確的截線間距是切深的二倍，即 ss nZvhS /2 39。直徑為 25mm。（ 減速器 內(nèi)部結(jié)構(gòu)具體尺寸見(jiàn)裝配圖） ? 截割頭及截齒類型的選擇 ? 截齒的設(shè)計(jì) （ 1） 截齒類型的選擇 在截割頭上安裝扁齒（又稱刀齒或徑向齒）或鎬齒（又稱錐形齒或切向齒）。將 EBJ120（ S1）型掘進(jìn)機(jī)的縱軸式截割部分互換成橫軸式截割部分。 下 25176。 2 可互換性 這一階段中型懸臂式掘 進(jìn)機(jī)日趨成熟，重型掘進(jìn)機(jī)大批出現(xiàn)，懸臂式掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)和加工制造水平已相當(dāng)先進(jìn)，并具備了根據(jù)礦井條件實(shí)現(xiàn)個(gè)性化設(shè)計(jì)的能力。 這種截割頭的優(yōu)點(diǎn)是 截深較小，截割與裝載情況較好。 ? 掘進(jìn)機(jī)的種類 ? 掘進(jìn)機(jī)的種類 根據(jù)所掘斷面的形狀分為全斷面掘進(jìn)機(jī)和部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī) 。 孫鷺：可互換截割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 ?1 緒論 ? 掘進(jìn)機(jī)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 ? 國(guó)外掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展 現(xiàn)狀 經(jīng)過(guò) 半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，目前，國(guó)外掘進(jìn)機(jī)主要生產(chǎn)國(guó)有英、德、俄羅斯、奧地利、日本等，所生產(chǎn)的掘進(jìn)機(jī)以被廣泛用于硬度 f 低于 8半煤巖的采準(zhǔn)巷道掘進(jìn)，并擴(kuò)大到巖巷。與傳統(tǒng)的鉆爆法相